DE10163818A1

DE10163818A1 - -Bellows-spring

Info

Publication number: DE10163818A1
Application number: DE10163818A
Authority: DE
Inventors: Christoph Bank; Paul Cerny; Gerhard Thurow; Peter Goennheimer; Joachim Frey
Original assignee: DaimlerChrysler AG; ContiTech Luftfedersysteme GmbH
Current assignee: ContiTech Luftfedersysteme GmbH; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2001-12-22
Filing date: 2001-12-22
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2021-12-23
Also published as: US20030160368A1; EP1321694A3; EP1321694A2; DE10163818B4; US6783121B2; DE50210111D1; EP1321694B1; HUP0204480A2; MXPA02012144A; ATE362058T1; HUP0204480A3; HU0204480D0

Abstract

Der Schlauchrollbalg (4) einer Schlauchrollbalg-Feder (2) besteht aus elastomerem Material und ist mit einer Verstärkungseinlage versehen. Die Enden des Schlauchrollbalgs (4) weisen weder Wülste noch Kerne auf. DOLLAR A Zur druckdichten Befestigung des Schlauchrollbalgs (4) an den als Anschlussteil dienenden Deckel (8) und/oder Abrollkolben (10) der Schlauchrollbalg-Feder (2) ist der jeweilige Klemmbereich (18, 20) des Anschlussteils (Deckel, 8 und/oder Abrollkolben, 10) mit einer eingezogenen Anschlagfläche mit mindestens einer aufgesetzten umlaufenden Erhebung (22, 24) ausgestattet. DOLLAR A Der dem Klemmbereich (18, 20) des Anschlussteils (8, 10) zugeordnete Spannring (12, 14) weist eine umlaufende Vertiefung (26, 28) auf. Dabei ist die auf der Anschlagfläche des jeweiligen Anschlussteils (8, 10) aufgesetzte umlaufende Erhebung (22, 24) und/oder die im zugeordneten Spannring (12, 14) befindliche umlaufende Vertiefung (26, 28) rechteckig ausgebildet, wodurch sich beim Klemmvorgang ein Formschluss der Verstärkungseinlage in Verbindung mit einer Umlenkung ergibt. DOLLAR A Insbesondere zur Verwendung in Straßenkraftfahrzeugen zur Abfederung von Fahrzeugaufbauten, von Fahrerhaus und Fahrersitzen, aber auch für Industrielagerungen.The hose roll bellows (4) of a hose roll spring (2) consists of elastomeric material and is provided with a reinforcing insert. The ends of the hose roll (4) have neither beads nor cores. DOLLAR A For pressure-tight attachment of the hose roll bellows (4) serving as a connection part lid (8) and / or rolling piston (10) of the hose roll spring (2) is the respective clamping portion (18, 20) of the connecting part (cover, 8 and / or rolling piston, 10) equipped with a retracted stop surface with at least one mounted peripheral elevation (22, 24). DOLLAR A The clamping region (18, 20) of the connecting part (8, 10) associated clamping ring (12, 14) has a circumferential recess (26, 28). In this case, on the abutment surface of the respective connection part (8, 10) patch circumferential elevation (22, 24) and / or in the associated clamping ring (12, 14) located circumferential recess (26, 28) is rectangular, resulting in the clamping operation Form fit of the reinforcing insert in conjunction with a deflection results. DOLLAR A in particular for use in road vehicles for cushioning vehicle superstructures, cab and driver's seats, but also for industrial bearings.

Description

Die im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten gattungsbildenden Merkmale einer im wesentlichen aus Schlauchrollbalg und Abrollkolben bestehenden Schlauchrollbalg-Feder mit mindestens einer aus Anschlussteil und Spannring bestehenden Klemmeinheit zur druckdichten Befestigung des aus elastomerem Material bestehenden, kernlosen, keine Endwülste aufweisenden und mit einer Verstärkungseinlage versehenen Schlauchrollbalgs an den Deckel und/oder den Abrollkolben der Schlauchrollbalg-Feder sind aus der Offenlegungsschrift DE 33 46 108 A1 vorbekannt. The mentioned in the preamble of claim 1 generic features of the im essentially consisting of hose roll and rolling piston bellows spring with at least one terminal part and clamping ring existing clamping unit for the pressure-tight fastening of the elastomeric material, coreless, no Endwülste and provided with a reinforcing insert Schlauchrollbalgs to the lid and / or the rolling piston of the hose roll-spring are known from the published patent application DE 33 46 108 A1.

Mit kompressiblem oder inkompressiblem Medium gefüllte Schlauchrollbalg-Federn - insbesondere Schlauchrollbalg-Luftfedern - werden vorzugsweise in Straßen- Kraftfahrzeugen zur Abfederung der Fahrzeugaufbauten gegen Straßen-Unebenheiten eingesetzt. Zunehmend kommen Schlauchrollbalg-Federn auch zur Abfederung von Fahrersitzen, Fahrerhaus und Industrielagerungen zum Einsatz. Hose Rolling Bellows Filled with Compressible or Incompressible Media - in particular, air-bladder air springs - are preferably used in road Motor vehicles to cushion the vehicle bodies against road bumps used. Increasingly come Rolling bellows springs also for cushioning of Driver seats, cab and industrial bearings are used.

Üblicherweise werden die Enden der als einfache, ohne Endwülste ausgebildeten Schlauchkörper mit Hilfe von metallenen Spannringen einerseits am (Luft-)Federdeckel und andererseits am Abrollkolben befestigt. Usually, the ends of the formed as a simple, without Endwülste Hose body with the help of metal clamping rings on the one hand on the (air) spring cover and on the other hand attached to the rolling piston.

Gemäß dem mit DE 32 46 962 A1 i. V. m. DE 33 46 108 A1 geoffenbarten Stand der Technik sind die Befestigungsbereiche von Luftfederdeckel und Abrollkolben zwecks Vereinfachung der Montage jeweils mit einer eingezogenen Anschlagfläche ausgestattet, wobei zumindest ein axialer Teilabschnitt der eingezogenen Anschlagfläche des Abrollkolbens mit aufgesetzten Umfangsrippen von vorzugsweise dreieckiger Querschnittsform versehen ist. According to the DE 32 46 962 A1 i. V. m. DE 33 46 108 A1 Technique are the attachment areas of air spring cover and rolling piston in order Simplification of the assembly each equipped with a retracted stop surface, wherein at least one axial portion of the retracted stop surface of the Rolling piston with attached circumferential ribs of preferably triangular Cross-sectional shape is provided.

Gemäß DE 33 46 108 A1 soll hierdurch erreicht werden, dass die gemäß DE 32 46 962 A1 nur reibschlüssige Befestigung durch einen Formschluss ergänzt und verstärkt wird, so dass die Rollbälge mit größerer Sicherheit gegen jede nachteilige Axialversetzung festgelegt sind. According to DE 33 46 108 A1 is thereby to be achieved that according to DE 32 46 962 A1 only frictional attachment is complemented and reinforced by a positive fit, so that the rolling bellows with greater security against any adverse axial displacement are fixed.

Die US-Patentschrift 5,460,354 beschreibt Befestigungsmittel für eine Hülse aus elastomerem Material, mit einem Spannring, der eine konvexe Erhebung aufweist und der zu einem Anschlussteil mit einer konkaven Vertiefung korrespondiert. Zwecks druckdichter Befestigung wird die aus Elastomer-Material bestehende Hülse derartig zwischen Spannring uns Anschlussteil eingeklemmt, dass das Elastomer-Material seitlich herausgedrückt wird. Um eine druckfeste Verbindung zu erzielen, muss das Elastomer- Material auf ca. 50% seiner ursprünglichen Materialstärke komprimiert werden. Da Elastomer-Material praktisch inkompressibel ist, ergibt sich theoretisch eine Längung um 100% des Einspannbereichs. Da die flexible Hülse Verstärkungseinlagen aus Cord enthalten soll, kann dies nur bedeuten: Entweder ist die Cord-Einlage ähnlich dehnbar wie das Elastomer-Material oder nicht. Im letzteren Fall würde eine 50%-ige Dickenreduktion zu einer Ablösung des Elastomermaterials von der Festigkeitsträgereinlage führen. "Verstärkungs"-Einlagen mit einer gleichstarken Dehnbarkeit wie beim Elastomermaterial sind für den Einsatz in Luftfeder-Rollbälgen nicht geeignet. US Patent 5,460,354 describes fasteners for a sleeve elastomeric material, with a clamping ring, which has a convex elevation and the corresponds to a connecting part with a concave depression. For the purpose of pressure-tight attachment is made of elastomeric material sleeve such clamped between clamping ring and connecting part that the elastomer material laterally is pushed out. In order to achieve a pressure-resistant connection, the elastomeric Material to be compressed to about 50% of its original thickness. There Elastomer material is virtually incompressible, theoretically results in an elongation to 100% of the clamping area. Because the flexible sleeve reinforcing inserts made of corduroy This can only mean: either the cord insert is similarly stretchy as the elastomeric material or not. In the latter case would be a 50% reduction in thickness lead to a detachment of the elastomeric material from the reinforcement insert. "Reinforcement" inserts with the same elasticity as the elastomer material are not suitable for use in air spring roller bellows.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wie sie mit Anspruch 1 im wesentlichen gelöst ist, besteht in einer Weiterbildung dieses Befestigungssystems, wobei die Auszugsfestigkeit ohne Gefahr einer Materialschädigung verbessert wird. The object of the present invention as essentially solved by claim 1 is, consists in a development of this fastening system, wherein the Pull-out strength is improved without risk of damage to the material.

Laut Anspruch 1 sind die dem "oberen" und "unteren" Endabschnitt des Schlauchrollbalgs (SRB) zugeordneten Anschlussteile zumindest in einem axialen Teilabschnitt des eingezogenen Klemmbereichs mit aufgesetzten umlaufenden Erhebungen von rechteckiger Querschnittsform versehen. Im zugehörigen Spannring befindet sich eine umlaufende Vertiefung. According to claim 1, the "upper" and "lower" end portion of the hose roll are (SRB) associated with connecting parts at least in an axial section of the Retracted clamping area with attached circumferential elevations of rectangular cross-sectional shape provided. In the associated clamping ring is a circumferential recess.

Durch die damit realisierte Umlenkung des Schlauchrollbalgs nebst Verstärkungseinlage wird der Schlauchrollbalg weder gequetscht noch gedehnt. Aus diesem Grunde besteht auch nicht die Gefahr einer Ablösung des elastomeren Schlauchrollbalg-Materials von der Verstärkungseinlage. Beschädigungen sind in keiner Weise zu befürchten. Obwohl der Schlauchrollbalg zur endseitigen Befestigung nur leicht eingeklemmt aber nicht gequetscht wird, hat sich wider Erwarten gezeigt, dass die Befestigung auch für höhere Drücke bestens geeignet ist. Insbesondere die in den Ansprüchen 2 und 3 ausgeführten Maßangaben haben sich als bevorzugte Abmessungen erwiesen. Durch die Anbringung einer Stützglocke, die den Schlauchrollbalg umhüllt, kann die Zugfestigkeit der endseitigen Schlauchrollbalg-Befestigung weiter verbessert werden. Die erfindungsgemäße Klemmeinheit wird anhand einer im Längsschnitt dargestellten Schlauchrollbalg-Luftfeder, die eine Klemmkontur am Deckel und am Abrollkolben aufweist, näher erläutert. By the thus realized deflection of the hose roll bellows together with reinforcing insert the hose roll is neither squeezed nor stretched. That is why also not the risk of detachment of the elastomeric hose roll material from the Reinforcing insert. Damage is in no way to be feared. Although the hose bellows for end-side attachment only slightly jammed but is not crushed, it has been shown, contrary to expectations, that the attachment also for higher pressures is best suited. In particular those in claims 2 and 3 Measured dimensions have proven to be preferred dimensions. By attaching a support bell, which surrounds the hose roll, the Tensile strength of the end-side hose roll attachment can be further improved. The clamping unit according to the invention will be described with reference to a longitudinal section Hose roll air spring, which has a clamping contour on the cover and the rolling piston has explained in more detail.

Die in der Abbildung dargestellte Rollbalg-Luftfeder 2 weist einen Rollbalg 4 auf, der den Luftfederinnenraum 6 seitlich begrenzt. Der Rollbalg 4 ist als einfacher Schlauchkörper hergestellt, der keine Endwülste aufweist. The rolling bellows-air spring 2 shown in the figure has a rolling bellows 4 , which limits the air spring interior 6 laterally. The rolling bellows 4 is made as a simple tubular body having no Endwülste.

An seinem einen Ende ist der Rollbalg 4 an einem Deckel 8 und an seinem anderen Ende an einem Abrollkolben 10 mit Hilfe von jeweils einem Spannring 12, 14 druckdicht befestigt. At one end of the rolling bellows 4 is attached to a lid 8 and at its other end to a rolling piston 10 by means of a respective clamping ring 12 , 14 pressure-tight.

Deckel 8 und Rollbalg 4 sind von einer Stützglocke 16 umgeben. Die den Rollbalg-Enden zugeordneten Anschlussteile (Deckel 8 und Abrollkolben 10) weisen jeweils einen eingezogen Klemmbereich 18 und 20 auf, der zumindest in einem axialen Teilabschnitt mit aufgesetzter umlaufender Erhebung 22, 24 von vorzugsweise rechteckigem Querschnitt versehen ist. Cover 8 and rolling bellows 4 are surrounded by a support bell 16 . The rolling-bellows ends associated connecting parts (cover 8 and rolling piston 10 ) each have a retracted clamping portion 18 and 20 , which is provided at least in an axial section with attached peripheral elevation 22 , 24 of preferably rectangular cross-section.

Im jeweiligen Spannring 12, 14 (siehe Vergrößerungen B und C) befindet sich eine umlaufende Vertiefung 26, 28, ebenfalls von vorzugsweise rechteckiger Querschnittsform. Die Kombination von umlaufender Erhebung 22, 24 im Klemmbereich 18, 20 des jeweiligen Anschlussteils 8, 10 mit einer entsprechenden Vertiefung 26, 28 im zugeordneten Spannring 12, 14 bewirkt bei der Rollbalg-Montage nicht nur einen Formschluss sondern zudem auch eine Umlenkung der Verstärkungseinlage. Hierdurch wird die mechanisch stabile und druckdichte Befestigung erheblich verbessert. Der Schlauchrollbalg 4 ist so gegen jede nachteilige Axialversetzung festgelegt. In the respective clamping ring 12 , 14 (see enlargements B and C) is a circumferential recess 26 , 28 , also of preferably rectangular cross-sectional shape. The combination of circumferential elevation 22 , 24 in the clamping region 18 , 20 of the respective connecting part 8 , 10 with a corresponding recess 26 , 28 in the associated clamping ring 12 , 14 causes in the rolling bellows assembly not only a positive connection but also a deflection of the reinforcing insert. As a result, the mechanically stable and pressure-tight attachment is significantly improved. The hose bellows 4 is set against any adverse axial displacement.

Für die Gestaltung der Spannringe 12, 14 haben sich u. a. die folgenden geometrischen Längen- und Breitenverhältnisse als vorteilhaft erwiesen:
Die Spannringbreite (-dicke) sollte ca. 3 mm betragen.
Die Höhe der Spannringe 12, 14 sollte ca. 7 mal der Rollbalg-Wanddicke "b" entsprechen.
Die Höhe der rechteckigen Vertiefung 26, 28 im Spannring 12, 14 ca. 3,5 × "b", wobei die Vertiefung 26, 28 von dem einen Ende des Spannringes 12, 14 3,5 × "b" und von dem anderen Ende 0,5 x "b" entfernt ist.
Die Breite der rechteckigen Vertiefung 26, 28 im Spannring 12, 14 entspricht ca. 0,5 × "b". For the design of the clamping rings 12 , 14 , among other things, the following geometric length and width ratios have proved advantageous:
The clamping ring width (thickness) should be approx. 3 mm.
The height of the clamping rings 12 , 14 should correspond approximately 7 times to the rolling bellows wall thickness "b".
The height of the rectangular recess 26 , 28 in the clamping ring 12 , 14 about 3.5 × "b", wherein the recess 26 , 28 of the one end of the clamping ring 12 , 14 3.5 × "b" and from the other end 0.5 x "b" is removed.
The width of the rectangular recess 26 , 28 in the clamping ring 12 , 14 corresponds to approximately 0.5 × "b".

Für die Gestaltung der Anschlussteile (Abrollkolben 10 und Deckel 8) haben sich die folgenden Zirka-Maße als vorteilhaft erwiesen:
Die umlaufende Erhebung 22, 24 hat radial eine Höhe von ca. 0,5 × "b".
Die axiale Höhe der Erhebung 22, 24 ca. 1,5 × "b".
Der axiale Abstand der Erhebung 22, 24 zum eingezogenen Klemmbereich 18, 20 sollte ca. 3,5 × "b" betragen. Bezugszeichenliste 2 Schlauchrollbalg-Feder, Luftfeder, Federungssystem
4 Rollbalg, Schlauchrollbalg
6 (Luft-)Federinnenraum, Medium
8 Anschlussteil: Deckel
10 Anschlussteil: Abrollkolben
12 Spannring Deckel 8
14 Spannring Abrollkolben 10
16 Stützglocke
18 eingezogener Klemmbereich Deckel 8
20 eingezogener Klemmbereich Abrollkolben 10
22 Erhebung Klemmbereich Deckel 8
24 Erhebung Klemmbereich Abrollkolben 10
26 Vertiefung Spannring 12 Deckel 8
28 Vertiefung Spannring 14 Abrollkolben 10
For the design of the connecting parts (rolling piston 10 and cover 8 ), the following circa-dimensions have proven to be advantageous:
The circumferential elevation 22 , 24 has a height of about 0.5 × "b" radially.
The axial height of the elevation 22 , 24 about 1.5 × "b".
The axial distance of the elevation 22 , 24 to the retracted clamping area 18 , 20 should be about 3.5 × "b". REFERENCE SIGNS 2 hose roll spring, air spring, suspension system
4 rolling bellows, hose bellows
6 (air) spring interior, medium
8 connection part: cover
10 connection part: rolling piston
12 clamping ring cover 8
14 tensioning ring rolling piston 10
16 support bell
18 retracted clamping area cover 8
20 retracted clamping range rolling piston 10th
22 Survey Clamping area Lid 8
24 Elevation Clamping area Roll off piston 10
26 recess clamping ring 12 cover 8
28 deepening clamping ring 14 rolling piston 10

Claims

1. consisting of Schlauchrollbalg ( 4 ) and rolling piston ( 10 ) existing Schlauchrollbalg spring ( 2 ) with at least one of connecting part ( 8 , 10 ) and clamping ring ( 12 , 14 ) existing clamping unit for pressure-tight attachment of the elastomeric material and with a hose roll bellows ( 4 ), the ends of which have neither beads nor cores, to the cover ( 8 ) and / or roll-off piston ( 10 ) of the hose roll-bellows spring ( 2 ) serving as a connection part, wherein the respective clamping region ( 18 , 20 ) of the with a retracted abutment surface, characterized the connecting part (cover 8, and / or rolling piston 10) at least one mounted peripheral elevation (22, 24) is equipped,
that the clamping region ( 18 , 20 ) of the connecting part ( 8 , 10 ) associated clamping ring ( 12 , 14 ) has a circumferential recess ( 26 , 28 ), and
that on the abutment surface of the respective connecting part ( 8 , 10 ) patch circumferential projection ( 22 , 24 ) and / or in the associated clamping ring ( 12 , 14 ) located circumferential recess ( 26 , 28 ) has a rectangular cross-section, resulting in the clamping operation a positive connection in conjunction with a deflection of the reinforcing insert results.

2. Schlauchrollbalg-air spring according to claim 1, characterized in that the clamping ring width (thickness) is about 3 mm, that the height of the clamping ring ( 12 , 14 ) corresponds approximately 7 times the rolling bellows wall thickness "b" that the height The rectangular recess in the clamping ring ( 12 , 14 ) is about 3.5 × "b", wherein the recess of the one end of the clamping ring ( 12 , 14 ) 3.5 × "b" and of the one end of the clamping ring. 3 , 5 × "b" is removed, and that the width of the rectangular depression in the clamping ring ( 12 , 14 ) is approximately 0.5 × "b".

3. Rolling bellows air spring according to claim 1 or 2, characterized in that in the abutment surface of the connecting part ( 8 , 10 ) located circumferential survey radially a height of about 0.5 × "b" has that the axial height of the survey 1.5 × "b", and that the axial distance of the survey to the retracted clamping area is about 3.5 × "b".

4. Rolling bellows air spring according to one of claims 1 to 3, characterized by a hose rolling bellows ( 4 ) laterally enveloping support bell ( 16 ).